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對夾式止回閥緩閉的結構設計方法

更新時間:2019-12-23   點擊次數(shù):1663次

止回閥作為管道系統(tǒng)順流時開啟,逆流時關閉的閥門商業(yè)網(wǎng),主要用 于防止介質(zhì)倒流,防止泵及驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)以及容器內(nèi)介質(zhì)泄放;目前使用普遍的 是閥瓣圍繞閥體銷軸旋轉(zhuǎn)的旋啟式止回閥和閥瓣沿著閥體垂直中心線移動的升降式 止回閥,但以上2種結構的閥門商業(yè)網(wǎng)均存在關閉時介質(zhì)倒流速度從迅速降為零,致 使管道進水管一側(cè)內(nèi)壓迅速升高,從而產(chǎn)生對管路系統(tǒng)有破壞作用的水錘現(xiàn)象,所 以一般止回閥生產(chǎn)口徑為50~500 mm〔1〕。為減小止回閥的水錘效應 ,擴大止回閥的使用范圍,作者設計在原產(chǎn)品基礎上,增設緩閉副閥,解決了管道 水錘升壓問題。

1、旋啟式止回閥結構改進

在原旋啟式止回閥閥瓣上增設緩閉副閥(圖1)。副閥安 裝在主閥閥瓣下側(cè)或兩側(cè)且用螺紋聯(lián)接,介質(zhì)正常流動閥門商業(yè)網(wǎng)開啟時,介質(zhì)壓力將副 閥打開,介質(zhì)通過副閥小孔流入主閥出口端,使主閥進水口端卸壓,主閥閥瓣開啟 ,主閥前后壓力趨于平衡;介質(zhì)逆流時,主閥閥瓣在逆流介質(zhì)作用下快速關閉,而 副閥閥體上部為緩沖缸,副閥閥蓋旋入閥體上部其蓋上有一小孔,副閥閥瓣與其活 塞桿空套有一定間隙,活塞與緩沖缸之間采用O型橡膠圈密封,活塞下部與閥瓣之 間為平面密封;當副閥閥瓣隨主閥閥瓣關閉而關閉時,因副閥閥蓋小孔的作用,介 質(zhì)通過小孔逐漸流入副閥緩沖缸上腔體,一部分介質(zhì)通過副閥閥瓣與活塞桿之間的 間隙倒流,故副閥活塞是緩慢關閉的。該結構主閥的關閉相當于快關階段,副閥的 緩慢關閉相當于慢關階段,依據(jù)泵站機組水力和機械過渡機理說明該結構設計能有 效地防止水錘升壓。

2、升降式對夾式止回閥結構改進

升降式止回閥又名底閥,它可以保持停泵時抽吸所需水 柱〔2〕;該閥結構改進的特點是在主閥閥瓣與閥體支架間增設一緩閉 副閥如圖2所示。 
閥體與底網(wǎng)間增設一墊環(huán),以增補閥瓣上升的高度;緩 沖活塞與緩沖缸采用橡膠密封,閥瓣軸與活塞剛性聯(lián)接,緩沖缸與閥瓣軸之間間隙 較小。當介質(zhì)順流時,壓力介質(zhì)推開閥瓣進入主閥體腔,同時推動緩沖活塞上移; 當介質(zhì)倒流時,由于緩沖缸內(nèi)部開啟時已充滿介質(zhì),而緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較 小,因此隨緩沖缸內(nèi)介質(zhì)通過間隙逐漸排出,主閥閥瓣關閉起到緩沖作用,使管網(wǎng) 內(nèi)水錘升壓得以控制(圖2)。

3、止回閥緩閉結構改進前后的試驗結果

采用標定過 的壓力表,由差壓變送器將壓力信號送示波器進行記錄,以標定好的比例R在示波 圖上讀取每一時刻的水錘壓力變化值。圖4所示為普通結構止回閥(a)與普通結構止 回閥帶緩閉副閥(b)的試驗結果對比。 
試驗閥門商業(yè)網(wǎng)通徑為100 mm,系統(tǒng)壓力0.5 MPa,流量5 L/s。當泵 突然停止,表明動力切斷后對夾式止回閥進水口側(cè)壓力-時間曲線〔4〕。 
圖4(a)為主閥不帶緩閉副閥時的結果,水錘升壓0.53 MPa;圖2(b)為 主閥帶緩閉副閥時的結果,水錘升壓0.04 MPa。

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